化学答题技巧之化学用语的规范使用
2020-11-13四川
四川 刘 宇
化学是一门以实验为基础的自然学科。新课程标准指出,学生应具备严谨求实的科学态度,应能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论,能运用多种认知模型来描述和解释物质的结构、性质和变化,能和同学交流展示实验探究的成果,这就要求学生能用准确、简洁、规范的语言表述实验涉及的物质、操作和实验现象等,能用完整、清晰的语言分析实验得出的化学结论。
结合各位老师在学校的大型考试、联考乃至高考的阅卷信息数据反馈,以及平时的教育教学实施过程中发现学生在化学用语的使用上存在严重的问题,主要表现为(1)错误地使用化学用语;(2)使用化学用语不规范;(3)语言描述不简洁。这样的问题在学习过程中严重影响了师生、生生之间的互动,这成为学生化学成绩得不到更大提升的严重阻碍。为提升并发展学生的核心素养,课题组在高三二轮复习过程中设置《化学用语的规范使用》微专题进行专题研究与复习,取得了阶段性的成效。
化学用语,即化学学科的专用语言。在化学问题的表达中,规范使用化学用语,能简明、有效并准确地表达化学过程或者解释化学现象。但在实际应用中,却发现很多同学由于学科素养不强,导致化学用语的乱用或者错用现象普遍,导致语言表达不清,学科考试失分严重。
1.规范使用微粒符号
微粒的符号包括原子(离子)的符号与结构示意图、电子式、电子排布式(图)、价电子排布式(图)等,化学物质的电子式、结构式、结构简式、球棍模型、比例模型等。课标要求学生能画出1~20号元素的原子结构示意图、能书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式、能描述甲烷、乙烯、乙炔的分子结构特征,并能搭建甲烷和乙烷的立体模型。
【例1】下列关于化学用语的表示正确的是
( )
【答案】B
【易错警示】像这样的针对化学用语的规范使用在近年很多省份已经出现,这表明化学用语的规范使用已经严重影响到化学学科的发展,需要在高考这个平台上加强规范。同时我们在不同的阅卷场上,也会发现学生确实对化学用语的使用不规范或错误的现象频频出现,需进一步严格要求,提升化学学科素养。
2.正确使用方程式表达微粒的变化过程
【例2】解释下列事实的方程式正确的是
( )
【答案】C
【解析】硫酸钙是难溶电解质,书写离子方程式时应书写化学式,A项错误;热化学方程式应书写出各物质的状态(同种物质在不同状态下能量不同),燃烧热还要求反应生成稳定的氧化物,即气体CO2和液态H2O,B项错误;乙烯能与溴单质发生加成反应而褪色,C项正确;多元弱酸的酸根离子的水解分步完成、分步书写,D项错误。
【知识积累】化学反应过程可通过化学(离子)方程式、热化学方程式(反应过程中的能量变化)、有机反应化学方程式(针对有机化学反应)来表示。化学(离子)方程式,也称为化学(离子式)反应方程式,是用化学式(离子)表示化学反应的式子,应符合客观事实并遵循质量守恒;热化学方程式表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
3.正确使用化学用语表示化学物质(元素)及其变化
依据化学学科特点,理论化学与实验化学均涉及化学物质及其变化,在化学中涉及物质(元素)及其变化的试题很多,在实验题、工艺流程题、有机框图推断题中对化学用语的考查相对较多。课标要求学生能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然界可能带来的各种影响、能初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择问题、能从有机化合物及其性质的角度对有关能源、材料、饮食、健康、环境等实际问题进行分析、讨论和评价等等。这些过程均要求学生能准确地使用化学用语,简明扼要地描述过程、现象和原理分析。
【例3】硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4的制备路线如下:
查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡,Sn相对原子质量为119。
回答下列问题:
(1)Cl位于元素周期表第________周期________族,S原子外围电子排布式为________。
(2)操作1、2的名称是________,主要仪器是________;操作3是蒸发浓缩、________、________、洗涤、干燥等。
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因:_________________
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH;②____________________。
(5)反应Ⅰ得到的沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是______________________________。不对沉淀进行洗涤,SnO的质量________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)三 ⅦA 3s23p4
(2)过滤 漏斗 冷却结晶 过滤
(4)防止Sn2+氧化
【解析】(1)Cl是17号元素,位于第三周期ⅦA族,S是16号元素,最外层电子数为6,外围电子排布式为3s23p4。
(2)操作1、2分别得到滤渣和滤液,该操作是过滤,主要仪器是漏斗。从溶液中获取晶体的操作为蒸发浓缩减少溶剂、降温后析出晶体、过滤即得晶体。
(3)资料显示SnCl2易发生水解,水解生成HCl,浓盐酸可抑制其水解,得到相对纯净的SnCl2溶液。
(4)资料显示,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化;Sn可将Sn4+还原成Sn2+,得到相对纯净的SnCl2溶液。
(5)原溶液中含有Sn2+,加入碳酸钠溶液,结合题意,产物为SnO,同时得到CO2气体 沉淀的过程中,可溶性杂质夹杂着沉淀下来,质量偏大。
【学生常见错误答案】(1)3/Ⅲ 7主族/七主族/Ⅶ主族 1s22s22p63s23p4
(4)将Sn4+还原成Sn2+/抑制Sn2+氧化
4.化学用语使用的常见错误
很多化学用语的不规范乃至错误使用,严重影响学生化学素养提升,主要表现为以下几个方面。
(1)文字书写
(2)几种表达式的区分
概念及正确表示易错情况化学式化学式构成物质的元素原子的最简整数比,如:SiO2、NaClSi2O4、Na4Cl4(非最简比)分子式构成物质的元素原子的真实个数关系,如:N2O4、C60NO2、C(非真实个数)结构式用元素符号和短线表示化合物(或单质)分子中原子的排列和结合方式的式子,如:HOCOCOOHHOCOCOOH(未标出全部化学键)结构简式把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式,如:CH3CHNH2COOHCH3CHNH2COOH(碳氮键的连接错误)电子式离子型在元素符号周围用小黑点“·”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子的式子,复杂阳离子和阴离子用“[]”括起来,标注带电荷数,如:H∶N····HH∶H+[∶Cl····∶]-H∶N····HH∶H+Cl-(阴离子未表示全部最外层电子)分子型在元素符号周围用小黑点“·”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子的式子,标出共用电子对和孤电子对,如:∶N︙︙N∶∶N……N∶(注意三键的书写)核外电子排布式用能级的符号及能级中容纳电子的数值表达核外电子运动状态的式子,需遵循构造原理的书写规则,如:H(1s1)。1s22s22p63s23p64s23d1(应写成:1s22s22p63s23p63d14s2)核外电子排布图用方框表示原子轨道,用不同方向箭头表示自旋状态不同的电子的式子,需遵循泡利原理和洪特规则,如:N()(未遵循泡利原理)(未遵循洪特规则)价层电子排布式价电子的电子排布式,如:N(2s22p3)1s22s22p3(应不书写内层电子)价层电子排布图价电子的电子排布图,如:N()(未画完全部价层电子)
(3)化学实验相关化学用语
化学用语的准确使用:关于水解反应等可逆反应过程,在体系中存在平衡状态,只能限制其程度,不能阻止,称抑制水解;但对于中间价态的阳离子的溶液中加入金属单质,可将被氧化成高价态的金属阳离子还原,称防止氧化。
化学用语的简洁使用:关于装置气密性的检查,需要将被检查部分密闭(一头关闭、一头连接导管插入水槽),改变被检查部分压强(如升温),水槽中先产生气泡,后形成稳定的水柱即可说明气密性良好。以往“稳定水柱”的描述为“形成水柱,一段时间不回落”。“稳定的水柱”更简明扼要。
(4)其他
(1)物质的粒子数:摩尔是集体量单位,NA是个体量单位。16 g O2的分子数为0.5NA,其物质的量为0.5 mol。
5.结束语
化学用语是化学学科的专用语言,能用简洁的符号或者文字表述化学粒子或者化学变化,化学用语贯穿化学学习和研究始终。准确使用化学用语,能清晰、准确地记录化学实验过程涉及的变化,描述化学反应原理,能清晰地与人沟通和交流。
接下来,我们将在现有研究基础上,在教学和实验研究过程中继续强化化学用语的使用,提升学生在化学学习中正确使用化学语言的能力,不断提升和发展学生核心素养。在下一届学生中尽早地落实并强化化学用语的使用。